Abiogenesis: คำจำกัดความทฤษฎีหลักฐานและตัวอย่าง

เนื้อหา

• Abiogenesis คำจำกัดความและภาพรวม
• Abiogenesis ไม่ได้เกิดขึ้นเอง
• พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการ Abiogenesis
• พื้นฐานการทดลองสำหรับ Abiogenesis
• คำอธิบายเชิงทฤษฎีเพิ่มเติมของ Abiogenesis
• ปัญหาเฉพาะกับส่วนที่สองของ Abiogenesis
• First Life: ทฤษฎีทางเลือกของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ในขณะที่ทฤษฎีวิวัฒนาการของ Charles Darwins เกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงของสปีชีส์เพื่อปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อมของพวกมันมันไม่ได้ตอบคำถามว่าชีวิตเริ่มต้นอย่างไร จนถึงจุดหนึ่งแน่นอนว่าเมื่อโลกยังร้อนและหลอมเหลวไม่มีชีวิตบนโลกแม้ว่าเราจะรู้ว่าชีวิตวิวัฒนาการในภายหลัง

คำถามคือ, รูปแบบชีวิตบนโลกยุคแรกเริ่มมีต้นกำเนิดมาอย่างไร?

มีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับการสร้างสิ่งปลูกสร้างพื้นฐานของสิ่งมีชีวิตเข้ามาเป็นอย่างไร กลไกของการกลายเป็นสสารที่ไม่ใช่สิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตจำลองตัวเอง แล้วรูปแบบชีวิตที่ซับซ้อนก็ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างสมบูรณ์

มันมีช่องว่างบางส่วน แต่ อารา จัดการกับแนวคิดที่น่าสนใจและเริ่มต้นที่คำอธิบาย

Abiogenesis คำจำกัดความและภาพรวม

อารา เป็นกระบวนการทางธรรมชาติที่สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นจากโมเลกุลอินทรีย์ที่ไม่มีชีวิต องค์ประกอบง่าย ๆ ที่รวมกันเป็นสารประกอบ สารประกอบมีโครงสร้างมากขึ้นและเกี่ยวข้องกับสารต่าง ๆ ในที่สุดสารประกอบอินทรีย์อย่างง่ายได้ถูกสร้างและเชื่อมโยงเพื่อสร้างโมเลกุลที่ซับซ้อนเช่น กรดอะมิโน.

กรดอะมิโนเป็นส่วนประกอบสำคัญของโปรตีนที่เป็นพื้นฐานของกระบวนการทางอินทรีย์ กรดอะมิโนอาจรวมตัวกันเป็นโซ่โปรตีน โปรตีนเหล่านี้อาจกลายเป็นแบบจำลองตัวเองและเป็นพื้นฐานสำหรับรูปแบบชีวิตที่เรียบง่าย

กระบวนการดังกล่าวไม่สามารถเกิดขึ้นบนโลกได้ในวันนี้เพราะไม่มีเงื่อนไขที่จำเป็นอีกต่อไป การสร้างโมเลกุลอินทรีย์จะทำให้น้ำซุปอบอุ่นที่มีสารที่จำเป็นสำหรับโมเลกุลอินทรีย์เหล่านั้นปรากฏขึ้น

องค์ประกอบและสารอย่างง่ายเช่นไฮโดรเจนคาร์บอนฟอสเฟตและน้ำตาลล้วนต้องอยู่ด้วยกัน แหล่งพลังงานเช่นรังสีอัลตราไวโอเลตหรือฟ้าผ่า จะช่วยให้พวกเขาผูกพัน สภาพเช่นนี้อาจมีอยู่ 3.5 ล้านปีก่อนเมื่อความคิดของสิ่งมีชีวิตบนโลกได้เริ่มต้นแล้ว Abiogenesis ให้รายละเอียดเกี่ยวกับกลไกของวิธีการที่อาจเกิดขึ้น

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: Louis Pasteur: ชีวประวัติสิ่งประดิษฐ์การทดลองและข้อเท็จจริง

Abiogenesis ไม่ได้เกิดขึ้นเอง

ทั้ง abiogenesis และรุ่นที่เกิดขึ้นเองเสนอว่าชีวิตสามารถ มีต้นกำเนิดมาจากสสารที่ไม่มีชีวิตแต่รายละเอียดของทั้งสองแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในขณะที่ abiogenesis เป็นทฤษฎีที่ถูกต้องที่ยังไม่ได้รับการพิสูจน์ผิดรุ่นที่เกิดขึ้นเองเป็นความเชื่อที่ล้าสมัยที่แสดงให้เห็นว่าไม่ถูกต้อง

ทฤษฎีทั้งสองแตกต่างกันในสามวิธีที่สำคัญ ทฤษฎีการ abiogenesis ระบุว่า:

ทฤษฎีการเกิดขึ้นโดยธรรมชาติกล่าวว่า:

นักวิทยาศาสตร์เคยเชื่อในยุคที่เกิดขึ้นเอง แต่วันนี้แม้แต่ประชาชนทั่วไปก็ไม่เชื่ออีกต่อไปว่าแมลงวันมาจากเนื้อเน่าหรือหนูที่มาจากขยะ นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งคำถามว่า abiogenesis เป็นทฤษฎีที่ถูกต้องหรือไม่ แต่พวกเขาไม่สามารถเสนอทางเลือกที่ดีกว่าได้

พื้นฐานทางทฤษฎีสำหรับการ Abiogenesis

นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียอเล็กซานเดอร์โอปรินเสนอว่าชีวิตอาจเกิดขึ้นได้อย่างไรในปี 1924 และเป็นอิสระอีกครั้งโดยนักชีววิทยาชาวอังกฤษ Haldane ในปี 1929 ทั้งคู่สันนิษฐานว่าโลกยุคแรกมีสภาพแวดล้อมที่อุดมไปด้วยแอมโมเนีย, คาร์บอนไดออกไซด์, ไฮโดรเจนและคาร์บอนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างโมเลกุลอินทรีย์

รังสีอุลตร้าไวโอเล็ตและสายฟ้าให้พลังงานสำหรับปฏิกิริยาทางเคมีที่จะช่วยให้โมเลกุลเหล่านี้เชื่อมโยงกัน

ปฏิกิริยาลูกโซ่ทั่วไปจะดำเนินการดังนี้:

ในขณะที่ทฤษฎีนำเสนอแนวคิดที่สอดคล้องและน่าเชื่อถือบางขั้นตอนพิสูจน์ได้ยากที่จะดำเนินการภายใต้เงื่อนไขของห้องปฏิบัติการที่พยายามจำลองเหล่านั้นบนโลกยุคแรก

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: องค์ประกอบของกรดนิวคลีอิก

พื้นฐานการทดลองสำหรับ Abiogenesis

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 1950 นักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาอเมริกัน Stanley Miller และที่ปรึกษาระดับบัณฑิตของเขา Harold Urey ตัดสินใจทดสอบทฤษฎีการ abiogenesis ของ Oparin-Haldane โดยสร้างสภาพแวดล้อมของโลกยุคใหม่ขึ้นมา พวกเขาผสมสารประกอบและองค์ประกอบอย่างง่ายจากทฤษฎีในอากาศและประกายไฟที่ปล่อยออกมาผ่านส่วนผสม

เมื่อพวกเขาวิเคราะห์ผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นพวกเขาก็สามารถตรวจจับได้ กรดอะมิโนที่สร้างขึ้นระหว่างการจำลอง. หลักฐานนี้แสดงว่าส่วนแรกของทฤษฎีถูกต้องรองรับการทดลองในภายหลังที่พยายามสร้างโมเลกุลจำลองจากกรดอะมิโน การทดลองเหล่านี้ไม่ประสบความสำเร็จ

การวิจัยต่อมาพบว่าบรรยากาศพรีไบโอติกของโลกยุคแรกอาจมีออกซิเจนมากขึ้นและมีสารสำคัญอื่น ๆ น้อยกว่าตัวอย่างที่ใช้ในการทดลองมิลเลอร์ - อูรย์ สิ่งนี้นำไปสู่การตั้งคำถามว่าข้อสรุปยังคงใช้ได้หรือไม่

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาการทดลองบางอย่างที่ใช้องค์ประกอบบรรยากาศที่ถูกต้องได้ค้นพบโมเลกุลอินทรีย์เช่นกรดอะมิโนดังนั้นจึงสนับสนุนข้อสรุปดั้งเดิม

เนื้อหาที่เกี่ยวข้อง: การคัดเลือกโดยธรรมชาติ: นิยามทฤษฎีดาร์วินตัวอย่างและข้อเท็จจริง

คำอธิบายเชิงทฤษฎีเพิ่มเติมของ Abiogenesis

แม้ว่าจะมีการพิสูจน์แล้วว่ามีเงื่อนไขสำหรับการสร้างสารประกอบอินทรีย์อย่างง่าย โลก prebioticเส้นทางสู่เซลล์มีชีวิตอยู่ในข้อพิพาท มีสามวิธีที่เป็นไปได้สารประกอบที่ค่อนข้างง่ายเช่นกรดอะมิโนในที่สุดอาจกลายเป็นชีวิตที่ยั่งยืนได้:

ขั้นตอนจากกรดอะมิโนเป็นปัญหาที่ร้ายแรงและไม่มีทางทฤษฎีที่แตกต่างกันในเดือนพฤษภาคม 2562 จำลองสถานการณ์ได้สำเร็จ

ปัญหาเฉพาะกับส่วนที่สองของ Abiogenesis

ไม่ต้องสงสัยเลยว่า การจำลองชั้นบรรยากาศโลกยุคแรก สามารถผลิตโมเลกุลที่ค่อนข้างซับซ้อนซึ่งเป็นหน่วยการสร้างของโมเลกุลอินทรีย์ที่พบในเซลล์ที่มีชีวิต อย่างไรก็ตามมีปัญหาหลายอย่างที่เกิดขึ้นจากโมเลกุลที่ซับซ้อนจนถึงรูปแบบชีวิตจริง เหล่านี้รวมถึง:

หากไม่ได้เกิดขึ้นในทางที่ทฤษฎีอธิบาย ต้องพิจารณาความคิดทางเลือก.

First Life: ทฤษฎีทางเลือกของต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก

ด้วยความคืบหน้าของการอะเบอริเจซิสดูเหมือนว่าถูกปิดกั้นทฤษฎีทางเลือกสำหรับที่มาของชีวิตได้รับการเสนอ ชีวิตอาจมีต้นกำเนิดในลักษณะที่คล้ายคลึงกับทฤษฎี abiogenesis แต่ใน ช่องระบายความร้อนใต้พิภพ ใต้ทะเลหรือภายใน เปลือกโลกและอาจเกิดขึ้นหลายครั้งในสถานที่ต่างกัน ไม่มีทฤษฎีใดที่สามารถรองรับข้อมูลได้ยากกว่า abiogenesis แบบดั้งเดิม

ในทฤษฎีอื่นที่ละทิ้ง abiogenesis ทั้งหมดนักวิทยาศาสตร์ได้เสนอว่าสารประกอบอินทรีย์ที่ซับซ้อนหรือรูปแบบชีวิตที่สมบูรณ์เช่นไวรัสอาจถูกส่งไปยังโลกโดย อุกกาบาตหรือดาวหาง. โลกยุคแรก (โลกดึกดำบรรพ์) อยู่ภายใต้การทิ้งระเบิดหนักในช่วงเวลา Hadean (ประมาณ 4 ถึง 4.6 พันล้านปีก่อน) เมื่อชีวิตเริ่มขึ้น

ข้อสรุปเพียงอย่างเดียวก็คือว่าชีวิตบนโลกเกิดขึ้นได้อย่างไรยังคงเป็นปริศนา