Oorsprong van het leven op aarde: belangrijkste theorieën

DE oorsprong van het leven op aarde het is een thema dat de mensheid al heel lang intrigeert. DE Aarde het is ongeveer 4,6 miljard jaar oud, maar deze leeftijd valt niet samen met het verschijnen van leven op de planeet. Aanvankelijk had de aarde kenmerken die de ontwikkeling van leven in de weg stonden, zoals het ontbreken van Water. Toen de planeet afkoelde, ontstonden primitieve levensvormen.

Het eerste bekende bewijs van leven dateert van 3,5 miljard jaar en is afkomstig van gefossiliseerde stromatolieten. Stromatolieten zijn rotsstructuren die worden geproduceerd door micro-organismen die microbiële films vormen die modder opsluiten.

Lees ook: Wat zijn fossielen?

Abiogenese en biogenese

Stromatolieten worden geproduceerd door de werking van micro-organismen.

In het verleden was kennis over de manieren waarop levende wezens reproduceren was precair, waardoor het begrip van de opkomst van het leven verkeerd werd begrepen. Aanvankelijk geloofde men dat levende wezens spontaan en uit levenloze materie ontstonden. Een wit overhemd en bloem zouden bijvoorbeeld verantwoordelijk kunnen zijn voor het ontstaan ​​van ratten. Dat

visie, dat leven is ontstaan ​​uit levenloze materie, stond bekend als abiogenese theorie.

Verschillende onderzoekers hebben studies uitgevoerd om dit idee omver te werpen, waaronder de Franse wetenschapper Louis Pasteur. Hij was verantwoordelijk voor het definitief omverwerpen van abiogenese door middel van een experiment met glazen kolven. Deze onderzoeker maakte een voedzame bouillon en plaatste deze in deze potten. Later strekte en boog hij de nekken in het vuur, waarbij hij de voedzame bouillon kookte en steriel maakte. De onderzoeker wachtte tot het materiaal was afgekoeld en liet zijn experiment bij kamertemperatuur staan.

Na een paar dagen merkte Pasteur op dat de bouillon doorging zonder dat er zich een organisme ontwikkelde. Hij begreep toen dat de kromming van de nek het binnendringen van micro-organismen verhinderde. Bij het doorbreken van de bottleneck merkte de onderzoeker dat zich in de bouillon micro-organismen ontwikkelden. Hij zou dus kunnen concluderen dat: het leven is niet ontstaan ​​uit levenloze materie, maar uit een ander reeds bestaand leven - biogenese theorie.

De micro-organismen in de bouillon ontwikkelden zich alleen door verontreiniging die optrad toen de stof in contact kwam met de lucht. Ondanks het weerleggen van abiogenese en het versterken van de biogenese, Het experiment van Pasteur gaf geen antwoord op de vraag hoe de eerste levensvorm ontstond.

Lees verder: Redi-experiment – ​​werkte mee in het besef dat een levend wezen niet kan ontstaan ​​uit levenloze materie

Hoe is de eerste levensvorm ontstaan?

Een van de meest geaccepteerde theorieën die momenteel de oorsprong van het leven op aarde verklaren, is de theorie die in de jaren twintig door de Russische chemicus werd voorgesteld. oparin en de Britse wetenschapper Haldane. Deze onderzoekers hebben onafhankelijk van elkaar de hypothese dat de atmosfeer primitief maakte de vorming van organische verbindingen mogelijk op basis van eenvoudige moleculen.

De aarde had lange tijd geen kenmerken die de ontwikkeling van leven mogelijk maakten.

Volgens deze hypothese werd de atmosfeer van de vroege aarde gevormd door gassen zoals: methaan, ammoniak, waterstof en waterdamp. Onder invloed van elektrische stormen en intense ultraviolette straling ondergingen eenvoudige moleculen chemische reacties en vormden ze complexere moleculen, zoals aminozuren.

De moleculen begonnen zich vervolgens te rangschikken en met elkaar te combineren. Volgens Haldane waren de primitieve oceanen een oplossing die rijk was aan organische moleculen, een soort van primitieve soep, waarin het leven gaandeweg ontstond.

In 1953 werd de Oparin-Haldane-hypothese getest door Stanley Miller en Harold Urey. Ze creëerden in het laboratorium de omstandigheden waarvan Oparin en Haldane dachten dat ze op de vroege aarde bestonden. Het resultaat van het experiment was de productie van organische moleculen.

Het is echter vermeldenswaard dat het tegenwoordig bekend is dat de primitieve atmosfeer niet de door Oparin en Haldane voorgestelde omstandigheden bood. Experimenten die echter lijken op die van Miller en Urey, waarbij gebruik wordt gemaakt van de kenmerken van atmosfeer waarvan we nu denken dat de primitieve aarde die bezat, ook in staat was moleculen te produceren biologisch.

Lees verder: Aardesysteem - combinatie van elementen die nodig zijn voor de samenstelling van het leven

Waren vroege levensvormen autotroof of heterotroof?

Op basis van het begrip van hoe de eerste levende wezens op onze planeet verschenen, rees een andere vraag: hoe kwamen primitieve organismen aan hun voedsel? We hebben twee hypothesen om deze vraag te beantwoorden: de autotroof en de heterotroof. Volgens de hypothese autotroof, waren de eerste levende wezens in staat om hun eigen voedsel te produceren door middel van verschillende chemische processen.

Waarschijnlijk waren deze organismen wezens chemosynthetics die energie uit de oxidatie van anorganische verbindingen gebruikten om hun organische stof te produceren. de hypothese heterotroofstelt op zijn beurt dat de eerste levende wezens niet in staat waren om hun eigen voedsel te produceren en zich voedden met eenvoudige organische moleculen die in de omgeving beschikbaar waren.

Beide hypothesen kregen kritiek. Terwijl voorstanders van de autotrofe hypothese beweren dat de eerste organismen geen organische stof hadden in de hoeveelheid die nodig was voor hun ontwikkeling, beweren voorstanders van de heterotrofe hypothese dat de eerste levende wezens niet over het benodigde apparaat beschikten om hun voedsel.

Andere hypothesen voor de oorsprong van het leven

Andere hypothesen proberen de oorsprong van het leven op onze planeet te verklaren. Onder de belangrijkste kunnen we het creationisme en de panspermie. Volgens creationisme, alle levende wezens zijn door God geschapen, zoals in de Bijbel wordt vermeld. In de hypothese van panspermieop zijn beurt zou het leven op de planeet zijn ontstaan ​​uit grondstoffen die uit de ruimte komen.

Oorsprong van het leven Oefeningen

vraag 1 (UFPB) Wat het primitieve land betreft, is het correct om te zeggen: a) Water was beperkt tot gletsjers en bevroren oceanen. b) Protozoa waren de eerste levende wezens die ontstonden. c) De atmosfeer had hoge concentraties zuurstof, stikstof, waterstof en koolstof in gasvormige toestand. d) De sterke elektrische ontladingen en de grote hoeveelheid ultraviolette straling waren fundamenteel voor de vorming van de eerste organische moleculen. e) Chemolitho-autotrofe organismen produceerden hun voedsel uit koolstofmoleculen.

Antwoord:Brief D. Elektrische stormen en intense ultraviolette straling waren belangrijk voor het ontstaan ​​van chemische reacties en de vorming van organische moleculen.

vraag 2 (Unicentro) Er zijn veel discussies over de oorsprong van het leven op planeet Aarde. Studies over dit onderwerp tonen het belang aan van technologische vooruitgang en onderzoek voor de verbetering van hypothesen over de oorsprong van het leven. Na een paar eeuwen van studies zijn er, ondanks aanzienlijke vorderingen, echter nog steeds veel onbeantwoorde vragen. Over de belangrijkste theorieën over de oorsprong van het leven kan worden gezegd: a) Haldane en Oparin gaven toe dat anorganische moleculen, gevonden in de primitieve atmosfeer, zouden zijn gecombineerd, van eenvoudige organische moleculen, die later het vermogen zouden krijgen om zichzelf te dupliceren en metabolisme. b) De theorie van abiogenese werd bevestigd door het onderzoek van Pasteur, waarbij micro-organismen werden gevonden in flesjes met "zwanenhalzen", na het kookproces. c) Technologische vooruitgang en huidig ​​onderzoek maakten het mogelijk om de ontdekking van leven te definiëren als zijnde door de evolutie van anorganische componenten die hun oorsprong vinden op planeet Aarde zelf. d) Volgens panspermia zouden de eerste levende wezens uit de kosmos zijn gekomen en meercellig en autotrofen zijn. e) De uitgevoerde onderzoeken waren in staat om de autotrofe hypothese te bewijzen, aangezien er niet genoeg voedingsstoffen op de primitieve aarde waren om levende wezens te voorzien.

Antwoord: Brief a. Een van de meest geaccepteerde hypothesen om de oorsprong van het leven te verklaren, is die van Haldane en Oparin. Ze geeft toe dat anorganische moleculen een reeks chemische reacties hebben ondergaan die hebben geleid tot de vorming van organische moleculen. Vervolgens ondergingen deze moleculen modificaties en kregen ze het vermogen om te delen en te metabolisme.