Σύντομα

Αυτοτροφική υπόθεση


Μερικοί επιστήμονες υποστήριξαν ότι τα ζωντανά αντικείμενα δεν πρέπει να έχουν προκύψει σε ρηχές, θερμές θάλασσες, όπως πρότειναν οι Οπαρίν και Χαλντάν, επειδή η επιφάνεια της γης κατά την εποχή της ζωής ήταν ένα πολύ ασταθές περιβάλλον.

Οι μετεωρίτες και οι κομήτες χτύπησαν αυτήν την επιφάνεια πολύ συχνά και η πρώιμη ζωή δεν μπορούσε να παραμείνει σε τέτοιες συνθήκες.

Στις αρχές του σχηματισμού της Γης, οι μετεωρίτες συγκρούστηκαν έντονα με την επιφάνεια της γης και η ενέργεια αυτών των συγκρούσεων δαπανήθηκε για την τήξη ή και την εξάτμιση της βραχώδους επιφάνειας. Οι μετεωρίτες είναι κατακερματισμένοι και λιωμένοι, συμβάλλοντας την ουσία τους στην αναπτυσσόμενη γη. Μια ιδιαίτερα βίαιη κρούση μπορεί να έχει προκαλέσει το φεγγάρι, το οποίο εξακολουθεί να φέρει στην επιφάνεια τα σημάδια αυτού του βομβαρδισμού μετεωρίτη. Στην επιφάνεια της Γης, τα περισσότερα από αυτά τα σήματα έχουν διαγραφεί με την πάροδο του χρόνου από τη διάβρωση.

Οι περισσότεροι μετεωρίτες καίγονται μέχρι να εξαφανιστούν όταν εισέλθουν στην ατμόσφαιρα της τρέχουσας Γης και λάμπουν στον ουρανό σαν αστέρια σκοποβολής. Στις πρώτες μέρες, οι μετεωρίτες ήταν μεγαλύτεροι, πιο πολυάριθμοι και χτύπησαν τη γη πιο συχνά.

Μερικοί επιστήμονες θεωρούν ότι τα πρώιμα έμβια όντα δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν από αυτόν τον κοσμικό βομβαρδισμό και να προτείνουν ότι η ζωή δημιουργήθηκε σε πιο προστατευμένες περιοχές, όπως το πάτωμα των πρώιμων θαλασσών.

Το 1977, η αποκαλούμενη βαθιά θάλασσα υποβρύχια θερμά ελατήρια, όπου θερμό και θειούχα αέρια προέρχονται από τα ανοίγματα στο δάπεδο της θάλασσας. Σε αυτά τα μέρη η ζωή είναι άφθονη. Πολλά βακτηρίδια που ζουν εκεί είναι αυτοτροφικά, αλλά εκτελούν μια διαδικασία πολύ διαφορετική από τη φωτοσύνθεση. Όταν ζουν αυτά τα βακτήρια, δεν υπάρχει φως και αποτελούν τη βάση μιας ιδιόμορφης τροφικής αλυσίδας. Χρησιμεύουν ως τρόφιμα για ζώα ή φυλάσσονται μέσα στους ιστούς τους. Στην περίπτωση αυτή, τόσο τα ζώα όσο και τα βακτήρια ωφελούνται: έχουν προστασία στα σώματα των ζώων και λαμβάνουν τρόφιμα που παράγονται από τα βακτηρίδια.

Η ανακάλυψη θερμών πηγών έθεσε την πιθανότητα ότι θα είχε προκύψει ζωή σε αυτό το προστατευμένο περιβάλλον και ότι η ενέργεια για το μεταβολισμό των πρώιμων όντων θα προέρχεται από έναν αυτοτροφικό μηχανισμό που ονομάζεται χημειοσύνθεση. Ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι τα πρώτα ζωντανά πράγματα ήταν βακτήρια, τα οποία έλαβαν ενέργεια για μεταβολισμό από την αντίδραση μεταξύ ανόργανων ουσιών, όπως και τα βακτηρίδια που βρίσκονται επί του παρόντος σε υποβρύχιες θερμές πηγές και άλλα πολύ θερμά περιβάλλοντα (περίπου στους 60 έως 105 ° C) θειούχο. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, φαίνεται ότι όλη η ζωή που γνωρίζουμε κατεβαίνει από αυτό το είδος βακτηρίων, το οποίο πρέπει να είναι αυτότροφο.

Αυτοί που υποστηρίζουν αυτή την υπόθεση βασίζονται σε στοιχεία που υποδηλώνουν αφθονία υδρόθειου (αέριο υδρογόνο, Η2S, που μυρίζει σαν σάπια αυγά) και ενώσεις σιδήρου στην πρώιμη Γη. Τα πρώτα βακτήρια πρέπει να έχουν αποκτήσει ενέργεια από αντιδράσεις που περιλαμβάνουν αυτές τις ενώσεις για τη σύνθεση των οργανικών συστατικών τους.

Ορισμένα βακτήρια που ζουν επί του παρόντος σε θερμές και θειούχες πηγές μπορεί να εκτελούν την ακόλουθη χημική αντίδραση, η οποία, σύμφωνα με την αυτοτροφική υπόθεση, μπορεί να ήταν η θεμελιώδης αντίδραση παροχής ενέργειας για τα πρώιμα όντα:

Θειικό Σίδηρο + Αέριο Υδρογόνο ---> Θειικό Σίδηρο + Αέριο Υδρογόνο + Ενέργεια (πυρίτης, κοινό ορυκτό)

Η ενέργεια που απελευθερώνεται από αυτές τις αντιδράσεις μπορεί να χρησιμοποιηθεί από βακτήρια για την παραγωγή κρίσιμων για τη ζωή οργανικών ενώσεων από το CO2 και Η2Ο.

Έτσι, σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, το χημειοσύνθεση - μια αυτοτροφική διαδικασία - θα είχε έρθει πρώτα. Τότε θα υπήρχε ζύμωση, φωτοσύνθεση και τέλος αναπνοή.

Οι συζητήσεις για την προέλευση της ζωής θα έχουν ακόμα πολλά να συζητήσουν. Η πιο αποδεκτή υπόθεση για την εξέλιξη του μεταβολισμού εξακολουθεί να είναι ετερότροφη, αν και η αυτοτροφική υπόθεση έχει κερδίσει όλο και περισσότερη δύναμη.

Πολυκυτταρική ζωή

Πώς προέκυψαν πολυκύτταρα όντα; Τα στοιχεία που προέκυψαν από γεωλογικές μελέτες δείχνουν ότι Τα πρώτα απλά πολυκύτταρα κύτταρα εμφανίστηκαν στη Γη περίπου 750 εκατομμύρια χρόνια πριν! Πριν από αυτό υπήρξε μια υπεροχή της μονοκύτταρης ζωής ως απλές ευκαρυωτικές μορφές. Από την ημερομηνία αυτή, τα πρώτα πολυκύτταρα κύτταρα προήλθαν από τα υπάρχοντα ευκαρυωτικά μονοκύτταρα κύτταρα.

Έκτοτε, η εξέλιξη δεν σταμάτησε ποτέ!