Hüdrotermiline hüpotees, taust ja kriitika



The hüdrotermiline hüpotees Eesmärgiks on selgitada primitiivseid tingimusi, kus algasid Maa esimesed eluvormid, pakkudes peamiseks stsenaariumiks ookeanide sügavates paikades asuvaid kuuma vedrusid..

Rida soojusveeallikaid on paigutatud temperatuurini 350 ° C, kus elavad mitmed nendele tingimustele iseloomulikud loomad, nagu kahepoolsed, ussid, vähid, porfüür ja mõned okasnahksed (meritäht ja nende sugulased)..

Need tõendid näitavad, et sügavad ookeanikeskkonnad olid ilmselt piisavad elu alguse jaoks ja esimesed eluvormid olid kemoautotroofsed mikroorganismid.

Lisaks elab keevas vees mitmeid kemosünteetilisi baktereid, mis eraldavad oma energia väävli ainetest, mis on sellises keskkonnas rikkalikud..

Kemosünteetilistel bakteritel on ökosüsteemide tootjate funktsioonid, mis on toiduahela alus, analoogne taimede rolliga tüüpilistes ökosüsteemides.

Hüdrotermilise hüpoteesiga seotud ideed hakkasid esile kerkima 1977. aasta alguses, kui uurija Corliss tegeles otseselt Galapagose saartel asuvate hüdrotermiliste süsteemidega..

Indeks

  • 1 Taust ja alternatiivsed teooriad
    • 1.1 Panspermia
    • 1.2 Abiootilised mudelid
    • 1.3 RNA maailm
  • 2 Mis see koosneb??
  • 3 Kriitika teooria suhtes
  • 4 Viited

Eelkäijad ja alternatiivsed teooriad

Juba mitu aastakümmet on uurijad välja pakkunud kümneid teooriaid, mille eesmärk on selgitada elu päritolu ja seda võimaldavat keskkonda. Kuidas elu on pärit on olnud üks vanimaid ja kõige vastuolulisemaid teaduslikke küsimusi.

Mõned autorid toetavad ainevahetuse esmast päritolu, samas kui nende vastased toetavad geneetilist päritolu.

Panspermia

1900. aastate keskel tegi tuntud teadlane Arrhenius ettepaneku panspermia või kosmoloogilise teooria teooriaks. See idee tõstab elu päritolu tänu ruumiliste mikroorganismide saabumisele planeedilt, kus elu oli varem olemas.

Loomulikult ei anna kosmoloogiline teooria ideid, mis probleemi lahendaksid, kuna see ei selgita, kuidas maaväline elu pärineb nimetatud hüpoteetilisest planeedist.

Pealegi ei ole väga tõenäoline, et mikroskoopilised üksused, mis koloniseerisid prebiootilisi keskkondi, on säilinud ruumi tingimused, kuni nad jõuavad Maa planeedile.

Abiootilised mudelid

Abiootilised mudelid viitavad sellele, et elu pärineb "mikrostruktuuridest" kui üleminekutest orgaaniliste molekulide ja esimeste eluvormide vahel. Selle teooria peamiste kaitsjate hulgas on Oparín, Sydney W. Fox ja Alfonso F. Herrera.

Oparini ja Haldane'i sõnul on koatservaadid elu elueksperdid, mida piirab plasmamembraan, mis võimaldab nende keskkonnaga suhtlemist. Autorite sõnul on need pärinevad geneetilist informatsiooni edastavatest molekulidest: DNA-st või RNA-st.

Stanley Miller ja Harold Urey suutsid omalt poolt luua geniaalse süsteemi, mis jäljendas "elu primitiivset õhkkonda". Hüpoteetilises atmosfääris olevad komponendid, mis erinevad praegusest, võisid soojuse ja pinge rakendamisel sünteesida eluks hädavajalikud orgaanilised molekulid (nagu aminohapped)..

Foxil õnnestus saada bakteritega sarnaseid mikrosfääre, asetades aminohapped kuumuse allikale.

Samamoodi on teised uurijad saavutanud orgaaniliste molekulide sünteesi, kasutades toorainena anorgaanilisi molekule, selgitades sel moel abiootilise keskkonna elu päritolu.

RNA maailm

Teine elu lähtepositsioon on peamiseks sündmuseks geneetilist informatsiooni sisaldavate molekulide ilmumine. Mitmed autorid kaitsevad RNA päritolu päritolu ja väidavad, et see molekul toimis samal ajal mallina ja katalüsaatorina.

Suurimad tõendid on ribosoomide, RNA molekulide olemasolu, mis on võimelised katalüüsima reaktsioone, ja samal ajal säilitama informatsiooni oma nukleotiidjärjestuses.

Mis see koosneb??

Hüdrotermiline hüpotees pakub neile äärmuslikele veekeskkondadele sobiva koha orgaaniliste ühendite sünteesimiseks, mis viisid elusorganismide tekkeni Maa peal.

Selle teooria autorid põhinevad arhivaalide fossiilidel, kaasaegsetel veealuste hüdrotermiliste tuulutusavade süsteemidel ning teoreetilistel ja eksperimentaalsetel vaatlustel..

Hüdrotermilisi süsteeme iseloomustavad suured energiavood, väga vähendav keskkond ja rikkalikud mineraalsed savid, mis on ideaalsed pinnad katalüütiliste reaktsioonide jaoks. Lisaks on sellel kõrge CH kontsentratsioon4, NH3, H2 ja erinevad metallid.

Hüpotees koosneb CH järjestikusest konversioonist4, NH3, H2 aminohapetes, valkudes ja seejärel keerulisemates polümeerides, kuni jõuad struktureeritud ainevahetusse ja elusorganismidesse.

Eelkambri kivimite fossiilide uurimisel on hüdrotermilistes veekogudes leitud 3,5 kuni 3,8 miljardi aasta taguseid rakke..

Erinevalt eelnevatest hüpoteesidest pakub hüdrotermiline hüpotees soojust energiaallikana, mitte UV-kiirguse ja elektrikatkestusena, nagu näiteks „esmase supi” mudel. Lisaks sellele pakub see mudel keskkonnaklasside olemasolu temperatuuri, pH ja keemilise kontsentratsiooni osas.

Kriitika teooria suhtes

Kuigi hüdrotermilisel hüpoteesil on mitu kehtivat argumenti, ei ole see üldtunnustatud. Üks kriitika soojusveeallika elu päritolu kohta on ebatäpsus ja teabe puudumine Prebiotic Era geoloogiliste mudelite kohta.

Samamoodi seisavad hüdrotermiliste keskkondade kõrge temperatuuri tõttu otseseks hävitamiseks hädavajalikud molekulid elu arenguks - nagu nukleiinhapped, valgud ja membraanid..

Siiski on tõenäoline, et esimesed eluvormid olid termostabiilsed, sarnased termofiilsetele organismidele, mis praegu elavad äärmuslikes keskkondades.

Teisest küljest tekib teine ​​komponentide kontsentratsiooniga seotud puudus. On ebatõenäoline, et elu oleks võinud areneda prebiootiliste ookeanide suuruses, kus biomolekulid oleksid äärmiselt lahjendatud ja hajutatud.

Et keskkond oleks elu päritolu jaoks sobiv, peab see soodustama molekulide vahelisi koostoimeid, et nad moodustaksid keerulisemad üksused; ärge lahjendage neid, nagu see oleks ookeani sügavuses.

Hüdrotermilise teooria pooldajad näitavad, et elu võib pärineda piiritletud aladest, mis takistaksid äsja moodustunud molekulide, näiteks kraatrite lahjendamist..

Viited

  1. Chatterjee, S. (2016). Sümbiootiline vaade elu algusest hüdrotermilistel kraater-järvedel. Füüsikalise keemia keemiline füüsika, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J. A., & Hoffman, S.E. (1981). Hüpotees seoses allveelaevade kuumaveeallikate ja maa peal elamise vaheliste suhetega. Oceanologica Acta, eriväljaanne.
  3. Holm, N. G. (1992). Miks pakutakse hüdrotermilisi süsteeme elu alguse jaoks usutavateks keskkondadeks? Sisse Merevee hüdrotermilised süsteemid ja elu päritolu (lk. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Elu tekkimise maastik. Elu, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Elu päritolu: mudelid ja andmed. Molekulaarse evolutsiooni ajakiri, 84(2), 85-92.