ХЕМОСИНТЕТИЧНА ТЕОРІЯ: ВИНИКНЕННЯ ЖИТТЯ НА ЗЕМЛІ - НАУКА - 2025

Хемосинтетичних теорія , відома також як біосинтетична теорія або фізико - хімічна теорія походження життя, ґрунтуються на гіпотезу про те, що життя на нашій планеті виникло з угруповання (синтез) дуже примітивних молекул на початку часу. і вони ставали складнішими, поки не сформувалися перші клітини.

Ця теорія була розроблена майже в той же час - між 1924 та 1928 рр., Але окремо вченими Олександром I. Опаріном (російським біохіміком) та Джоном Б. С. Холданом (англійський біолог), що підтверджує теорію Великого вибуху і перевертає теорію спонтанне покоління, переважаюче віра з давніх часів.

Серед внесків у роботу цих двох вчених виділяється участь мексиканського фармацевта Альфонсо Луїса Еррера, який провів дослідження походження та еволюції життя на землі та який вважається творцем плазмогенії, науки про те, що вивчає походження протоплазми, тобто походження життя.

Його дослідження були опубліковані за кордоном і послужили основою для Опаріна та Халдана розробити їх теорію, яка також живилася геологічними, палеонтологічними та біохімічними дослідженнями.

В даний час хіміосинтетична теорія є найбільш прийнятою вченими. У ньому походження життя пояснюється хімічною еволюцією та фізичними явищами матерії.

Хемосинтетична теорія: як виникло життя на землі?

Згідно теорії Великого вибуху, земля виникла близько 5 мільярдів років тому з хмари водню. Одночасно зароджувалося Сонце та інші планети Сонячної системи.

Спочатку температура землі була надзвичайно високою, але потроху вона охолола і почали утворюватися первісні океани.

Тоді атмосфера сильно відрізнялася від сьогоднішньої. Переважають водяна пара, метан, аміак, вуглекислий газ та водень.

На відміну від того, що відбувається сьогодні, в тій початковій фазі не було озонового шару, тому всі види випромінювання досягали земної поверхні, включаючи ультрафіолетові та інфрачервоні промені.

Крім того, було багато енергії, виробленої постійними виверженнями вулканів, блискавками та блискавками.

Спочатку органічні сполуки

За цим сценарієм цілком можливо, що перші органічні сполуки в цих примітивних океанах, серед яких вуглеводи, ліпіди та деякі амінокислоти, утворювалися і руйнуються знову і знову, поки, нарешті, вони не знайшли певної стійкості до розвитку.

Протягом мільйонів років ці речовини хімічно поєднувалися між собою, утворюючи все більш складні речовини, які були обмежені мембраною.

Протобіоти

Опарін назвав ці речовини протобіонтами. Їх існування тривало мільйони років, і з плином часу вони набули характеристик живих істот, виконуючи такі функції, як харчування та виділення. Вони також почали відтворюватися, що передбачало появу нуклеїнових кислот, які несли генетичну інформацію.

Еволюційно протобіоти передували першим простим і прямолінійним клітинам, що виникли тисячі років потому. Вважається, що перші живі істоти, що з’явилися на землі, були дуже схожі на бактерії.

Ці надзвичайно прості первісні істоти еволюціонували і стали складнішими, поки не стали багатоклітинними організмами.

Внесок Міллера та Урея

У 1953 р. Американські хіміки Стенлі Л. Міллер та Гарольд Клейтон Урі намагалися відтворити в лабораторії умови, запропоновані Опаріном та Галданом у своїй теорії. Міллер і Урей створили апарат, в якому вони відтворювали умови первісної землі, поставлені хіміосинтетичною теорією.

Апарат складався з декількох контейнерів, з'єднаних один з одним. Щоб відтворити умови ранньої атмосфери Землі, ці вчені помістили в контейнери два електроди - воду, метан, аміак та водень.

Використовуючи електроди, вони виробляли електричні розряди, які встановлювали іскри, подібні до блискавок.

Вода, що імітувала первісні океани, була доведена до температури кипіння. У нього було введено безліч неорганічних молекул, з яких треба було утворити простих і простих живих істот.

Експеримент тривав кілька тижнів, наприкінці якого вчені помітили, що деякі речовини накопичилися у воді та на стінках ємностей.

Аналізуючи їх, Міллер і Урей зрозуміли, що це кілька органічних сполук, у тому числі чотири різних амінокислоти, які беруть участь у формуванні білків.

Своїм експериментом американські вчені змогли перевірити, що органічні сполуки утворюються з неорганічних сполук.

Таким чином вони відкрили шлях до демонстрації того, що добіологічна еволюція, запропонована Опаріном та Халданом, була можливою.

З цього часу проводяться експерименти, подібні до Міллера та Урея, але змінюючи кількість та типи газів. Також в деяких експериментах були використані різні джерела енергії, такі як інфрачервоні та ультрафіолетові промені.

Більшість цих експериментів отримали велику різноманітність органічних сполук, що входять до складу живих істот.

Таким чином частково доведена теорія хіміосинтезу.

Обмеження для тестування

Експерименти, проведені з метою перевірки хіміосинтетичної теорії, досягли успіху, продемонструвавши, що цілком можливо, що походження життя було саме таким, як висловились Опарін та Халдайн. Однак той факт, що це сталося протягом мільярдів років, не можна ігнорувати.

Через цей тривалий проміжок часу, який охоплював процес виникнення життя на землі, неможливо відтворити його у повному обсязі та з вірністю в лабораторіях.

Перешкода в часі поставила вчених перед складним сценарієм, оскільки, можливо, ніколи не вдасться точно дізнатися, як формувалися перші організми, які населяли планету.

Незважаючи на цей недолік, хіміосинтетична теорія дозволила зробити картину досить близькою до того, що, можливо, було генезисом життя на Землі.

Теми, що цікавлять

Теорії походження життя.

Креаціонізм.

Панспермія.

Теорія Опаріна-Халдана.

Теорія спонтанного покоління.

Список літератури

1. Паула Андреа Гіральдо. Хемосинтетична теорія походження життя. Відновлено з es.calameo.com.
2. Фізико-хімічна теорія походження життя. Відновлено з academia.edu.