Hydroterminen hypoteesin tausta, mitä se sisältää ja kritiikkiä



hydroterminen hypoteesi pyrkii selittämään primitiiviset olosuhteet, joissa maapallon ensimmäiset elämänmuodot ovat alkaneet, ja ehdottaa pääskenaariona valtamerien syvyydessä sijaitsevia kuumia lähteitä.

Sarja lämpövesilähteitä on sijoitettu lämpötiloihin, joiden lämpötila on 350 ° C, jossa elävät tyypilliset näille olosuhteille tyypilliset eläimistöt, kuten simpukat, matot, äyriäiset, porfyyri ja jotkut piikkinahkaiset (meritähti ja heidän sukulaiset)..

Nämä todisteet viittaavat siihen, että syvänmeren ympäristöt olivat luultavasti riittävät elämän alkuperään ja ensimmäiset elämänmuodot olivat kemoautotrofiset mikro-organismit.

Lisäksi kiehuva vesi asuu joukossa kemosynteettisiä bakteereja, jotka uuttavat energiansa rikki-aineista, jotka ovat runsaasti tällaisessa ympäristössä.

Kemosynteettisillä bakteereilla on ekosysteemien tuottajien toimintoja, jotka ovat elintarvikeketjun perusta, analoginen kasvien roolille tyypillisissä ekosysteemeissä.

Hydrotermiseen hypoteesiin liittyvät ideat alkoivat ilmaantua vuoden 1977 alussa, kun tutkija Corliss teki suoria havaintoja Galapagossa sijaitsevissa hydrotermisissä järjestelmissä..

indeksi

  • 1 Taustaa ja vaihtoehtoisia teorioita
    • 1.1 Panspermia
    • 1.2 Abiotiset mallit
    • 1.3 RNA: n maailma
  • 2 Mitä se koostuu??
  • 3 Kriitikot teoriaan
  • 4 Viitteet

Aiemmat ja vaihtoehtoiset teoriat

Useiden vuosikymmenien ajan tutkijat ovat ehdottaneet kymmeniä teorioita, joiden tarkoituksena on selittää elämän alkuperä ja mahdollinen ympäristö, jossa sitä kehitettiin. Miten elämä on alkanut on ollut yksi vanhimmista ja kiistanalaisimmista tieteellisistä kysymyksistä.

Jotkut kirjoittajat tukevat aineenvaihdunnan ensisijaista alkuperää, kun taas niiden vastustajat tukevat geneettistä alkuperää.

panspermia

1900-luvun puolivälissä tunnettu tiedemies Arrhenius ehdotti panspermian tai kosmologisen teorian teoriaa. Tämä ajatus herättää elämän alkuperää, koska alueelliset mikro-organismit tulevat planeetalta, jossa elämä oli aikaisemmin olemassa.

Loogisesti, kosmologinen teoria ei tarjoa ideoita, jotka ratkaisisivat ongelmaa, koska se ei selitä, kuinka maapallon ulkopuolinen elämä on syntynyt mainitussa hypoteettisessa planeetassa.

Lisäksi ei ole kovin todennäköistä, että mikroskooppiset yksiköt, jotka kolonisoivat prebioottisia ympäristöjä, ovat säilyneet avaruuden olosuhteissa, kunnes ne saavuttavat maapallon.

Abiotiset mallit

Abioottiset mallit ehdottavat, että elämä on peräisin "mikrorakenteista", kuten orgaanisten molekyylien ja elämän ensimmäisten muotojen välisestä siirtymisestä. Tämän teorian tärkeimpien puolustajien joukossa ovat Oparín, Sydney W. Fox ja Alfonso F. Herrera.

Oparinin ja Haldanen mukaan koaservaatit ovat probiontes-elämän esiasteita, joita rajaa plasmamembraani, joka mahdollistaa vuorovaikutuksen niiden ympäristön kanssa. Kirjoittajien mukaan ne ovat peräisin geneettistä informaatiota lähettävistä molekyyleistä: DNA: sta tai RNA: sta.

Stanley Miller ja Harold Urey onnistuivat rakentamaan nerokkaan järjestelmän, joka jäljitti "elämän primitiivisen ilmapiirin". Hypoteettisessa ilmapiirissä olevat, nykyisestä hyvin erilaiset komponentit pystyivät syntetisoimaan elämälle välttämättömiä orgaanisia molekyylejä (kuten aminohapot), kun lämpöä ja jännitettä käytettiin.

Fox onnistui saamaan bakteerien kaltaisia ​​mikropalloja, jotka altistivat aminohapot lämpölähteeksi.

Samoin muut tutkijat ovat saavuttaneet orgaanisten molekyylien synteesin käyttämällä epäorgaanisia molekyylejä raaka-aineena, selittäen näin elämän alkuperän abioottisesta ympäristöstä.

RNA-maailma

Toinen elämän alkuperän asema on tärkein tapahtuma geneettistä informaatiota sisältävien molekyylien ulkonäkö. Useat tekijät puolustavat RNA: n elämän alkuperää ja väittävät, että tämä molekyyli toimi samanaikaisesti templaattina ja katalysaattorina.

Suurimmat todisteet ovat ribosomien, RNA-molekyylien, jotka kykenevät katalysoimaan reaktioita, ja samanaikaisesti tallentamaan informaatiota niiden nukleotidisekvenssissä.

Mitä se koostuu??

Hydroterminen hypoteesi ehdottaa näitä äärimmäisiä vesiympäristöjä sopivaksi paikaksi orgaanisten yhdisteiden synteesille, jotka johtivat elävien organismien alkuperään maan päällä.

Tämän teorian tekijät perustuvat arkkitehtuuriin, moderneihin sukellusveneiden vesijohtojen tuuletusjärjestelmiin sekä teoreettisiin ja kokeellisiin havaintoihin..

Hydrotermisille järjestelmille on tunnusomaista suuret energiavirrat, erittäin pelkistävä ympäristö ja runsaat mineraaliset savet, jotka ovat ihanteellisia pintoja katalyyttisille reaktioille. Lisäksi siinä on suuria CH-pitoisuuksia4, NH3, H2 ja erilaiset metallit.

Hypoteesi koostuu CH: n peräkkäisestä muuntamisesta4, NH3, H2 aminohapoissa, nämä proteiineissa ja sitten monimutkaisemmissa polymeereissä, kunnes saavutat strukturoidun aineenvaihdunnan ja elävät organismit.

Tarkasteltaessa fosfileja esikaasukivissä, vedessä on havaittu 3,5–3,8 miljardia vuotta vanhoja soluja muistuttavia rakenteita..

Toisin kuin aikaisemmissa hypoteeseissa, hydroterminen hypoteesi ehdottaa lämpöä energialähteenä eikä UV-säteiltä ja sähkövirtauksilta, kuten "alkupohjan" mallilta. Lisäksi tässä mallissa ehdotetaan ympäristön gradienttien olemassaoloa lämpötilan, pH: n ja kemiallisen konsentraation suhteen.

Kriittinen teoria

Vaikka hydrotermisellä hypoteesilla on useita kelvollisia argumentteja, se ei ole yleisesti hyväksytty. Yksi kritiikkiä lämpövesilähteen elämän alkuperästä on epäjohdonmukaisuus ja tiedon puute Prebiotic Eran geologisia malleja varten.

Samoin elämän kehitykseen välttämättömät molekyylit, kuten nukleiinihapot, proteiinit ja kalvot, joutuisivat välittömästi tuhoutumaan hydrotermisten ympäristöjen korkeiden lämpötilojen vuoksi..

On kuitenkin myös todennäköistä, että ensimmäiset elämänmuodot olivat lämpöstabiileja, samankaltaisia ​​kuin termofiiliset organismit, jotka nykyään elävät äärimmäisissä ympäristöissä.

Toisaalta syntyy toinen haittapuoli, joka liittyy komponenttien konsentraatioon. On epätodennäköistä, että elämä olisi voinut kehittyä prebioottisten valtamerien valtavuudessa, jossa biomolekyylit olisivat erittäin laimennettuja ja hajaantuneita.

Jotta ympäristö sopisi elämän alkuperään, sen on suosittava molekyylien välisiä vuorovaikutuksia, jotta ne muodostavat monimutkaisempia kokonaisuuksia; Älä laimenna niitä, kuin ne olisivat meren syvyydessä.

Hydrotermisen teorian kannattajat viittaavat siihen, että elämä voisi syntyä rajoilta, jotka estäisivät uusien muodostuneiden molekyylien, kuten kraatterien, laimentumisen.

viittaukset

  1. Chatterjee, S. (2016). Symbioottinen näkemys elämän alkuperästä hydrotermisillä vaikutuksilla. Fysikaalisen kemian kemiallinen fysiikka, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). Hypoteesi, joka koskee sukellusveneiden kuumien lähteiden ja elämän alkuperän välisiä suhteita maan päällä. Oceanologica Acta, erikoisnumero.
  3. Holm, N. G. (1992). Miksi hydrotermisiä järjestelmiä ehdotetaan uskottaviksi ympäristöiksi elämän alkuperälle? sisään Meriveden hydrotermiset järjestelmät ja elämän alkuperä (s. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Elämän syntymisen maisema. elämä, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Elämän alkuperä: mallit ja tiedot. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.