Hydrotermisk hypotesebaggrund, hva den inneholder og kritikk



den hydrotermisk hypotese har til hensikt å forklare de primitive forholdene som de første livsformene på planeten Jorden stammer fra, og som hovedscenario foreslår de varme kilder som ligger i havets dyp.

Har identifisert en rekke varme kilder med temperaturer opp 350 ° C, hvor en serie av bor fauna av disse betingelser, som skjell, ormer, krepsdyr, pigghuder Porifera og noen (sjøstjerne og deres slektninger).

Dette beviset tyder på at dype havmiljøer sannsynligvis var tilstrekkelige for livets opprinnelse, og de første livsformene var de kjemoautotrofiske mikroorganismer.

I tillegg inneholder kokende vann en rekke kjemosyntetiske bakterier som ekstraherer sin energi fra svovelstoffer, som er rikelig i denne typen miljø.

Kjemosyntetiske bakterier har funksjoner av produsenter i økosystemer, som er basisen i næringskjeden, analog med plantens rolle i typiske økosystemer.

Ideer relatert til hydrotermale hypotesen begynte å dukke opp i begynnelsen av 1977, når forskeren Corliss direkte observasjoner gjort i hydrotermale systemer ligger i Galapagos-øyene.

index

  • 1 Bakgrunn og alternative teorier
    • 1.1 Panspermia
    • 1.2 Abiotiske modeller
    • 1.3 Verden av RNA
  • 2 Hva består det av??
  • 3 Kritikk til teorien
  • 4 referanser

Antecedents og alternative teorier

I flere tiår har forskere foreslått dusinvis av teorier som har til hensikt å forklare livets opprinnelse og det muliggjørende miljø der den ble utviklet. Hvordan livet har oppstått har vært et av de eldste og mest kontroversielle vitenskapelige spørsmålene.

Noen forfattere støtter stoffets primære opprinnelse, mens motstanderne deres støtter den genetiske opprinnelsen.

panspermia

I midten av 1900-tallet foreslo den anerkjente forskeren Arrhenius teorien om panspermia eller kosmologisk teori. Denne ideen øker livets opprinnelse takket være ankomsten av romlige mikroorganismer fra en planet der livet eksisterte tidligere.

Logisk gir ikke den kosmologiske teorien ideer som løser problemet, siden det ikke forklarer hvordan det utenjordiske liv stammer fra den hypotetiske planeten.

Videre er det ikke særlig sannsynlig at de mikroskopiske enhetene som koloniserte prebiotiske miljøer har overlevd forholdene til rom til de når planeten Jorden.

Abiotiske modeller

De abiotiske modellene foreslår at livet stammer fra "mikrostrukturer" som former for overgang mellom organiske molekyler og de første livsformer. Blant de viktigste forsvarerne til denne teorien er Oparín, Sydney W. Fox og Alfonso F. Herrera.

Ifølge Oparin og Haldane er coacervates probiontes forløperne for livet, avgrenset av en plasmamembran som muliggjør interaksjon med omgivelsene. Ifølge forfatterne stammer de fra molekylene som overfører den genetiske informasjonen: DNA eller RNA.

For sin del klarte Stanley Miller og Harold Urey å bygge et genialt system som etterlignet "livets primitive atmosfære". Komponentene som finnes i den hypotetiske atmosfæren, som er svært forskjellige fra den nåværende, klarte å syntetisere organiske molekyler som var uunnværlige for livet (som aminosyrer) når varme og spenning ble påført.

Fox klarte å skaffe mikrosfærer av en størrelse som ligner på bakterier, og underkastet aminosyrene til en varmekilde.

Likeledes har andre forskere oppnådd ved syntese av organiske molekyler ved å bruke som råmateriale uorganiske molekyler, noe som forklarer livets opprinnelse fra en abiotiske miljøet.

RNA verden

En annen posisjon av livets opprinnelse postulerer som hovedhendelsen utseendet til molekyler som inneholder genetisk informasjon. Flere forfattere forsvarer livets opprinnelse fra RNA og hevder at dette molekylet fungerte som en mal og katalysator samtidig.

Det største beviset er eksistensen av ribosomer, RNA-molekyler som er i stand til å katalysere reaksjoner og samtidig lagre informasjon i deres nukleotidsekvens.

Hva består det av??

Den hydrotermiske hypotesen foreslår disse ekstreme akvatiske miljøer som det rette stedet for syntesen av organiske forbindelser som førte til opprinnelsen til levende organismer på jorden.

Forfatterne av denne teorien er basert på arkaea fossiler, moderne systemer av ubåten hydrothermal ventiler, og teoretiske og eksperimentelle observasjoner..

Hydrotermiske systemer er preget av høye energistrømmer, et høyt reduserende miljø og rikelig med mineralske leire, som er ideelle overflater for katalytiske reaksjoner. I tillegg har den høye konsentrasjoner av CH4, NH3, H2 og forskjellige metaller.

Hypotesen består av sekvensiell konvertering av CH4, NH3, H2 i aminosyrer, disse i proteiner og deretter i mer komplekse polymerer, til du når en strukturert metabolisme og levende organismer.

Ved å undersøke fossiler i prekambriske bergarter vi fant strukturer som ligner celler kan dateres til ca 3,5 gjør 3,8 milliarder år i undersjøiske hydrotermale assemblages.

I motsetning til tidligere hypoteser foreslår den hydrotermiske hypotesen varme som energikilde og ikke UV-stråler og elektriske utladninger, som for eksempel "primordialsuppe" -modellen. I tillegg foreslår denne modellen eksistensen av miljøgradienter når det gjelder temperatur, pH og kjemisk konsentrasjon.

Kritikk til teorien

Selv om den hydrotermiske hypotesen har flere gyldige argumenter, er det ikke universelt akseptert. En av kritikkene til livets opprinnelse i en termisk vannkilde er uoverensstemmelsen og mangelen på informasjon om de geologiske modellene av Prebiotic Era.

Likeledes vil molekyler som er essensielle for utvikling av liv, slik som nukleinsyrer, proteiner og membranas- vender umiddelbar ødeleggelse på grunn av slike høye temperaturer på hydrotermiske miljøer.

Det er imidlertid også sannsynlig at de første livsformer var termostabile, ligner de termofile organismer som i dag lever i ekstreme miljøer.

På den annen side oppstår en annen ulempe knyttet til konsentrasjonen av komponentene. Det er usannsynlig at livet kunne ha utviklet seg i de prebiotiske havområdets storhet, hvor biomolekyler ville være ekstremt fortynnet og spredt.

For et miljø som skal være egnet for livets opprinnelse, må det favorisere samspillet mellom molekylene, slik at de danner mer komplekse enheter; Ikke fortynn dem, som de ville i havets dyp.

Fordelere av hydrotermisk teori antyder at livet kan oppstå i begrensede områder som ville forhindre fortynding av nydannede molekyler, så som kratere.

referanser

  1. Chatterjee, S. (2016). Et symbiotisk syn på livets opprinnelse ved hydrotermiske krater-innsjøer. Fysisk kjemi Kjemisk fysikk, 18(30), 20033-20046.
  2. Corliss, J.B., Baross, J.A., & Hoffman, S.E. (1981). En hypotese om forholdet mellom ubåtens varme kilder og livets opprinnelse på jorden. Oceanologica Acta, Spesielt problem.
  3. Holm, N. G. (1992). Hvorfor foreslås hydrotermiske systemer som troverdige miljøer for livets opprinnelse? i Marine Hydrothermal Systems og Livets Opprinnelse (s. 5-14). Springer, Dordrecht.
  4. Jheeta, S. (2017). Landskapet av oppkomsten av livet. livet, 7(2), 27.
  5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Livets opprinnelse: Modeller og data. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.