Porijeklo života: razlika između inačica

Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja
Nema sažetka uređivanja
Redak 1:
{{radovi}}
 
U prirodnim znanostima, '''abiogeneza''' ili biopoeza je teorija kako je mogao nastati [[život]] na [[Zemlja|Zemlji]] iz nežive materije. Različita je od [[evolucija|evolucije]], koja se bavi razvojem i promjenom već živih organizama tijekom vremena, i od kozmologije, koja se bavi postankom svemira. Aminokiseline, koje grade živi svijet, sudjeluju i u kemijskim reakcijama koje nisu povezane s živim organizmima, dok u njima tvore proteine. Informaciju o sintezi proteina imaju nukleinske kiseline, i pitanje koja je skupina molekula nastala prva je jedno od ključnih pitanja abiogeneze.
 
U svakoj abiogenetskoj teoriji, dva aspekta života moraju se uzeti u obzir: replikacija i metabolizam. Različite teorije različito objašnjavaju što se od ovoga prvo pojavilo. Prve teorije su smatrale da se metabolizam razvio prvi (Oparinovi koacervati), kasnije su se razvile i teorije koje su prednost dale replikaciji.
Redak 7:
Danas se smatra da su prve stanice koje su nastale bile prokarioti (kojima nedostaje stanična jezgra) nastale iz probionata (organske molekule koje je okruživala membranska struktura). Najstariji fosili koji izgledom podsjećaju na mikrobe procjenjeni su na 3, 5 miljardi godina starosti, i nastali su otprilike miljardu godina nakon nastanka Zemlje. Istraživanja fosila starih 2, 4 miljarde godina pokazuju da je tada već postojala fotosinteza, i da je život na Zemlji bio vrlo raširen.
 
Redoslijed događanja koji je doveo do nastanka prvih nukleinskih kiselina nije poznat. Nekoliko je teorija o ranom životu na Zemlji, od kojih su najpoznatija željezno-sumporna teorija i hipoteza o svijetu [[RNA]].
 
==Prvotne ideje==
===Teorija spontanog nastanka===
Do ranog 19. stoljeća, ljudi su općenito vjerovali da je život spontano nasto iz nežive materije. Alternativa tome je bila heterogeneza, vjerovanje da je jedan životni oblik potekao od drugoga. To je zagovarao i [[Aristotel]], koji je smatrao da život nastaje iz propadajuće organske materije, tako na primjer lisne uši nastaju iz rose koja pada na biljke, mušice iz trule materije a miševi iz prljavog sijena.
 
U 17. stoljeću započela je sumnja u ovakve tvrdnje, no otkriće mikroskopa i rad [[Robert Hook|Roberta Hooka]] i [[Anton van Leewenhoek|Antona van Leewenhoeka]] i njihovi opisi mikroorganizama išli su u prilog prvotnoj tezi. Mnogi su smatrali da su ovako mali organizmi nesposobni za seksualno razmnožavanje, a aseksualno (diobom) još nije bilo otkriveno. Prvi dokaz protiv teorije spontanog nastanka doašao je 1668 od Francesca Redija, koji je dokazao da se ličinke mušica ne pojavljuju na mesu ako se mušicama onemogući polaganje jaja. Postupko je dokazano da je teorija spontanog nastanka pogrešna. Tada se kao alternativa nametnula biogeneza, teorija da je sve živo poteklo iz živoga - omne vivum ex ovo (lat. "svaka živa stvar iz jajeta").
 
[[1768.]] [[Lazzaro Spallanzani]] je dokazao da su mikrobi prisutnu u zraku, i da ih se može ubiti kuhanjem. 1861. [[Louis Pasteur]] je nizom eksperimenata dokazao da bakterije i gljive ne mogu spontano nastati u sterilnom i nutrijentima bogatom mediju.
 
===Pasteur i Darwin===
Do sredine 19. stoljeća, teorija biogeneze prikupila je dovoljno dokaza zbog rada Louisa Pasteura i drugih, da teorija spontanog nastanka uspješno je potisnuta. Pasteur je sam naglasio da se "teorija spontanog nastanka nikad neće oporaviti od ovog jednostavnog eksperimenta". Pad te teorije ostavio je prazninu u znanstvenom odgovoru na pitanje kako je život prvotno nastao.
[[Charles Darwin]] je pokušao odgovoriti na ovo pitanje, i predložio da je pod utjecajem svjetla, topline i amonijevih i fosfornih soli došlo do promjene na proteinu.
 
===Prajuha===
Nikakva se nova istraživanja ili teorije nisu pojavljivale do 1924., kada je [[Alexander Oparin]] zaključio da atmosferski kisik sprječava sintezu određenih organskih molekula koje su nužne za evoluciju života. U njegovoj knjizi "Porijetlo Života", Oparin je predložio da se spontani nastanak života, kojeg je Pasteur napadao, jednom zaista dogodio, ali danas se više ne može zato jer su se uvjeti na Zemlji promijenili, a prisutni živi organizmi bi uništili svaki spontano nastali organizam. Oparin je tvrdio da je prajuha organskih molekula mogla nastati u uvjetima atmosfere siromašne kisikom uz djelovanje sunčevog svjetla. Ove bi se molekule kombinirale dok ne bi formirali koacervatne kapljice. Ove bi kapljice mogle rasti i spajati se s drugim kapljicama, a djeljenjem bi mogle stvarati stanice kćeri, i uz to imati primitivni metabolizam koji bi omogućavao da prežive. Mnoge moderne teorije uzimaju Oparinove ideje kao početnu točku.
 
==Trenutni modeli==
Ne postoji "standardni model" koji bi objašnjavao postanak života. Najviše trenutno prihvaćenih modela posuđuje barem neke dijelove iz prvotne Oparin - Haldanove hipoteze. Unatoč jednakom okviru, postoji širok raspon teorija, ali sve one dijele jednake postulate.
# Neki teoretičari smatraju da je prvotna Zemljina atmofera bila reducirajuća, i da se sastojala prvenstveno od [[metan|metana]], [[amonijak|amonijaka]], [[voda|vode]], [[sumporovodik|sumporovodika]], ugljikovog dioksida ili monoksida i fosfata. Molekularni [[kisik]] i [[ozon]] su bili ili rijetki ili potpuno odsutni.
# U takvoj reducirajućoj atmosferi električna bi aktivnost mogla katalizirati sintezu nekih osnovnih biomolekula (monomera), poput aminokiselina. Ova tvrnja je i potvrđena Miller-Ureyjevim pokusom 1953. godine.
# [[Fosfolipidi]] dovoljne dužine mogu spontano oformiti dvosloj lipida, osnovnu komponentu stanične membrane.
# Osnovno pitanje abiogeneze je priroda prve samoreplicirajuće molekule. Kako je replikacija kod modernih stanica posljedica suranje proteina i nukleinskih kiselina, sve se teorije mogu smjestiti u dva pravca, onaj koji smatra da su proteini bili prvi, i onih koji smatraju da su nukleinske kiseline bile prve.
 
Oni koji smatraju da su prve nastale aminokiseline tvrde da je polimerizacija [[nukleotid|nukleotida]] u nasumične RNA molekule mogla stvoriti samoreplicirajući [[ribozimi|ribozim]]. Selekcija je mogla dovesti do ribozima koji bi katalizirali stvaranje peptida, odnosno malih proteina, što bi moglo dovesti do stvaranja RNA - protein kompleksa s još boljom mogućnošću katalize. Prvi ribosom je mogao nastati na takav način, što je moglo dovesti do još brže proteinske sinteze. Sintetizirani proteini su onda mogli pobijediti ribozime u u sposobnosti katalize i postati dominantni biopolimer, dovodeći nukleinske kiseline do njihove moderne uloge, kao nosača genetskih informacija.
 
Do 2010., nitko nije još sintetizirao [[protostanica|protostanicu]] koristeći komponente za koje se pretpostavlja da su postojali u [[praatmosfera|praatmosferi]], a koja bi imala osnovna svojstva žive tvari. Bez takvog dokaza, abiogeneza je još uvijek samo teorija.
 
==Porijetlo organskih molekula==
Dva su moguća izvora organskih molekula na ranoj Zemlji:
# Zemaljskog porijetla: organska sinteza koji je katalizirala [[ultraljubičasta svjetlost]], električki izboji ili toplina (npr. Millerovi eksperimenti)
# Vanzemaljskog porijetla: organske molekule su možda došle iz svemira. Novije, neki znanstvenici smatraju da je za vrijeme velikog bombardiranja (period intezivnog padanja svemirskog materijala na Zemlju) prije 3, 5 miljardni godina došlo do naglog povećanja količine organskog materijala na Zemlji.
 
<!-- interwiki -->
 
[[Kategorija:Prirodne znanosti]]