מחקר

# פיקציה | איך נולדו החיים על פני האדמה?

החיים עלי אדמות הופיע לפני יותר משלושה מיליארד שנה, לאחר שחלףדרך ארוכה מהמיקרובים הפשוטים ביותר למורכבות המסנוורת של אורגניזמים כמונו. אך כיצד מקורם של האורגניזמים הראשונים בכוכב הלכת המיושב היחיד הידוע לנו במרק הראשוני? להלן כמה תיאוריות בסיסיות על מקור החיים בכדור הארץ.

התוכן

  • 1 ניצוצות חשמליים
  • 2 אגודת החימר
  • 3 מקורות בים עמוק
  • 4 RNA עולם
  • 5 התחלות פשוטות
  • 6 פנספרמיה

ניצוצות חשמליים


ניצוצות חשמליים יכול לייצר חומצות אמינו וסוכר מאטמוספרה מלאה במים, מתאן, אמוניה ומימן, כפי שהוצג בניסוי מילר-יורי המפורסם ב -1953. היה רעיון לפיו הברק יכול לתרום להופעת אבני הבניין הראשונות בשלב הראשוני של מקור החיים. במשך מיליוני שנים נוצרו מולקולות מורכבות ומורכבות יותר. למרות שהחוקרים גילו כי האטמוספרה של כדור הארץ הצעיר לא הייתה רוויה מאוד במימן, עם הזמן, פעילות וולקנית עלולה להרוות אותה במתאן, אמוניה ומימן, ואז להשאיר את מקרה הברק.

אגודת החימר


מולקולות ראשונות של החיים יכול לבוא מחימראם אתה מאמין לכימאי האורגני אלכסנדר גרהאםקיירנס סמית מאוניברסיטת גלזקו בסקוטלנד. חומר זה לא רק אסף תרכובות אורגניות יחד, אלא גם תרם לארגון שלהם, בדומה לאופן בו הגנים שלנו עובדים כיום.

התפקיד העיקרי של ה- DNA הוא לאחסן מידע על האופן בוניתן לארגן מולקולות אחרות. שרשראות גנטיות ב- DNA הן למעשה הוראות כיצד יש לאתר חומצות אמיניות בחלבונים. קיירנס-סמית 'הציעה כי הגבישים המינרלים בחימר ככל הנראה שילבו מולקולות אורגניות בתבניות מסודרות. לאחר זמן מה, מולקולות אורגניות השתלטו על עבודה זו והתארגנו עצמית.

מקורות מים עמוקים


תיאוריה של אוורור ים עמוק מציע שאולי החיים הופיעומעיינות הידרותרמיים מתחת למים המפזרים מולקולות חשובות עשירות מימן. בורות סלעיים ככל הנראה החזיקו ביניהם מולקולות אלה, וזרזים מינרלים קידמו תגובות מפתח. אפילו עכשיו, "צינורות הזנב" הללו, העשירים באנרגיה כימית ותרמית, תומכים במערכות אקולוגיות תוססות.

יתכן ששכבת קרח כיסתה את האוקיינוסים השלושהלפני מיליארד שנה, כשהשמש נתנה שליש פחות אור מאשר עכשיו. שכבה זו בעובי מאות מטרים, הגנה ככל הנראה על התרכובות האורגניות השבריריות במים מפני השפעות אולטרה סגולות וקוסמיות. הקור, ככל הנראה, עזר למולקולות אלה לשרוד, ואיפשרו להם לבצע תגובות מפתח.

עולם RNA


נכון לעכשיו DNA חלבונים נדרשים להיווצרות חלבונים זקוקים ל- DNA. איך הם היו יכולים להתקיים בלי זה? התשובה עשויה להיות RNA, שיכולה לאחסן מידע, כמו DNA, לשמש אנזים, כמו חלבון, ולתרום להיווצרות DNA וחלבונים. DNA וחלבונים מאוחר יותר הפרו את "עולם ה- RNA" הזה מכיוון שהם היו יעילים יותר. RNA עדיין קיים ומבצע מספר פונקציות באורגניזמים, כולל הכללה והפעלה של גנים מסוימים. אבל אז נשאלת השאלה, איך הופיע RNA? ולמרות שחלק מהמדענים מאמינים כי מולקולה זו יכולה להופיע באופן ספונטני על פני כדור הארץ, אחרים אומרים שזה לא סביר.

נחשף לחומצות גרעין אחרות, בנוסף ל- RNA, PNA אקזוטי או TNA.

התחלות פשוטות


במקום להתפתח ממולקולות מורכבותכמו RNA, החיים יכולים להתחיל במולקולות קטנות יותר המתקיימות זו בזו בתגובות מחזוריות. הם יכולים להיות מאוחסנים בכמוסות פשוטות כמו קרומי תאים, ועם הזמן להגדיל את מורכבות המבנה. כלומר, התרחיש "מטבוליזם ראשון" במקרה זה גובר על התרחיש "גנים ראשונים" במודל של "עולם ה- RNA".

פנספרמיה


אולי החיים לא הופיעו בכלל על כדור הארץ, אלא הועברו מהחלל החיצון. מושג זה נקרא פנספרמיה. לדוגמה, אפילו מאדים היו על כדור הארץ.מטאוריטים הוצאו מעל פני כדור הארץ האדום על ידי התנגשות קוסמית, מה שאומר שבוודאי היו יכולים להיות "אורחים" אקזוטיים יותר שהביאו את זרעי החיים הראשונים. מדענים אחרים מאמינים כי החיים היו יכולים לתפוס טרמפים על שביט. אבל אם מושג זה נכון, השאלה הבסיסית לא נפתרת: איך מקורם של החיים בכלל? המורכבות של סוגיה זו אינה קלה עוד יותר מהשאלה מה קרה לפני המפץ הגדול?