7-те най-важни теории за произхода на живота

Има няколко теории за произхода на живота и те се стремят да обяснят как живите същества са възникнали на планетата Земя. Като цяло можем да разделим теориите за произхода на живота на две групи: тези от религиозен характер и тези от научен характер.

Според религията животът е създаден от върховно същество. Тази теория е известна като креационизъм. Тази теория се основава на свръхестествени обяснения и отхвърля концепцията за еволюцията на вида.

От друга страна, има няколко научни теории, които се стремят да обяснят произхода на живота. Много от тях вече са били изхвърлени.

Сред научните теории са спонтанното поколение, теорията за панспермията, теорията за химичната еволюция и теорията на Милър-Ури.

Теорията за спонтанното поколение показва, че животът може да възникне от инертна материя. Например, мухи възникват от тор. Теорията за панспермията гласи, че животът не се е появил на Земята, а идва от космоса.

От своя страна, теорията на химическата еволюция твърди, че животът е формиран от поредица от химични реакции, които генерират постепенни промени. Тази теория е повдигната независимо от двама учени: Опарин и Халдейн.

Накрая, теорията на Милър-Ури следва същата линия на изследване като тази на Опарин-Халдейн.

Основни теории за произхода на живота

Теория на креационизма

Теорията за креационизма заявява, че животът е станал благодарение на намесата на върховното същество (Бог). Тази теория се основава на библейската история, според която цялото творение се е случило след три дни.

В библията е посочено, че в първия ден Бог е създал небето и земята. На втория създавам ден и нощ, светлина и тъмнина. На третия ден той създава моретата и растителността (първи признак на живот на Земята).

На четвъртия ден Бог създаде слънцето и луната, за да разграничи деня от нощта. Създал е и звездите. На петия ден са създадени водни създания и птици.

На шестия ден са създадени сухоземни животни. През същия този ден Бог създаде човека от прах.

Виждайки, че мъжът е сам, той решил да създаде партньор. По този начин той спал човека, свалил няколко ребра и създал първата жена. Накрая, на седмия ден Бог си почина.

Всичко това се намира в първите две глави на Битие, което е първата книга на Библията. Тази история е в основата на много религии.

Теория на спонтанното поколение

Спонтанното поколение показва, че животът може да бъде произведен от инертна материя. Например, мишките идват от вестник, мухите произтичат от тор и боклук, патиците произхождат от плодовете на някои растения, между другото.

Теориите за спонтанното поколение са много стари, стари като египетските и месопотамските цивилизации.

В Древен Египет се смятало, че жаби, червеи и плъхове са се появили от калта, открита на брега на Нил.

Гръцкият философ Аристотел (384 г. пр.н.е. - 322 г. пр. Хр.) Подкрепя теорията за спонтанното поколение. Смята се, че рибата може да възникне от листата на дърветата, които са паднали в езерото. От друга страна, листата, които паднаха на земята, генерираха червеи и насекоми.

До деветнадесети век много учени смятат, че тази теория е вярна. Росо (английски натуралист) отбеляза, че "да се съмняваме, че бръмбарите са добити от кравешки тор, е да се съмняват в разум, преценка и опит".

Уилям Харви (учен, открил кръвообращението) и Ван Хелмонт (лекар и ботаник) също вярват в спонтанното поколение.

Всъщност Ван Хелмонт твърди, че има начин да създаде изкуствено мишки. Този метод се състоеше в поставяне на пшеница, потни дрехи и слама в картонена кутия. След един месец мишките биха могли да се генерират спонтанно.

Тази теория обърква привлекателността с поколение. Очевидно е, че торът привлича мухи, които снасят яйца, генериращи нови мухи, но това не означава, че тези насекоми са създадени от оборски тор.

През седемнадесети век започва да се противопоставя на тази теория. Едно от първите творби срещу спонтанното поколение е дело на Франсиско Реди през 1665 г. Работата на Реди се основава на предпоставката, че гнилото месо създава мухи.

За развитието на своето изследване Реди поставя две хипотези: (а) мухите произтичат от месото чрез спонтанно генериране и (б) мухите се раждат от яйцата, които другите мухи са оставили в разваленото месо.

Той проведе експеримент с два контейнера с гниещо месо вътре. Един от контейнерите е открит, а другият е покрит.

След дните Реди забеляза, че в откритото месо има ларви и мухи, докато месото на покритата бутилка също не е имало.

По този начин Реди доказа, че мухите не са възникнали от гниеща плът. Въпреки откритията на Реди, много учени продължават да вярват в спонтанното поколение.

Това беше работата на Луис Пастьор, която даде последния удар на тази теория. Този учен проведе експерименти с нагрята бульони.

Той заключи, че микроорганизмите не се появяват от бульона, а че са във въздуха и намират бульон, подходящ за размножаване. По този начин се дискредитира теорията за спонтанното поколение.

Теория на панспермията

Теорията за панспермията показва, че животът не е възникнал на планетата Земя, а че идва от космоса под формата на бактерии и други микроорганизми.

Тези организми са пристигнали на Земята, транспортирани от космическия прах и метеорити, които са били привлечени от земната гравитация.

Тази теория е повдигната от Рихтер през 1865 г. и е получила подкрепата на други учени (като Аррениус).

Въпреки това, тази хипотеза не представя достатъчно доказателства, за да докаже нейната истинност, поради което е била отхвърлена.

Теорията за панспермията показва, че микроорганизмите могат да издържат на интензивен студ (вакуум във външното пространство) и високи температури (при влизане в атмосферата на Земята).

Това обяснение изглежда невъзможно, тъй като няма известни организми, способни да поддържат тези условия.

Освен това теорията за панспермията не обяснява как се е появил този извънземен микроорганизъм. Поради тази причина тя не предлага истинско обяснение за произхода на живота.

Теория на химичната еволюция или първична абиогенеза

Теорията за химичната еволюция, наричана също теорията на Опарин-Халдейн, посочва, че животът на Земята възниква чрез поредица от химически промени (еволюции), които се случиха преди 3000 милиона години.

Според тази теория спонтанното генериране не е възможно в сегашните условия на Земята. Условията обаче са били различни преди милиарди години (когато планетата е била създадена).

През 1920-те Александър Опарин (руски химик) посочва, че животът е възникнал от мъртва материя благодарение на екологичните обстоятелства, представени от Земята.

Тази теория е известна като теория на първичната абиогенеза, защото преди милиони години се появила първата клетка и тази клетка породила другите.

Същевременно JBS Haldane (британски учен) стига до същите заключения като Oparin.

Тези учени твърдят, че първите молекули са формирани необходими за развитието на живите същества. Първо, аминокиселините се създават и след това се комбинират, за да се получат комплексни полимери.

След като всички необходими молекули са били развити, те се събрали, за да създадат първия примитивен организъм.

Опарин предложи, че някак си този организъм еволюира химически. Този организъм е успял да раздели компонентите си от останалата част на околната среда благодарение на една клетъчна стена, образувайки структура, подобна на тази на балон. По този начин се появява първичната клетка.

Произведенията на Опарин са публикувани на английски език през 1938 г. и не са получили заслужено внимание. Въпреки това, Харолд Ури и неговият ученик Стенли Милър решават да следват линията на руското изследване.

Теория на Милър-Ури или теория на първичния бульон

Теорията на Милър-Ури е базирана на теорията на първичната абиогенеза. Тези двама учени се опитват да пресъздадат условията на Земята в ранните си години.

Това беше направено, за да се демонстрира, че животът може да е възникнал благодарение на реакциите, настъпили в земната среда с кислородния дефицит.

За тази цел те развиват атмосфера, богата на водород и които нямат кислород в газообразна форма. Тази атмосфера е преобърната на течна среда (за пресъздаване на океана, в който се смята, че е възникнал живот).

Всичко това е при температура от 100 ° C, докато се подлага на постоянни електрически разряди (симулиращи мълния). Тази среда, създадена от Милър и Ури, представлява първичен бульон, в който се е появил животът.

Седмица по-късно Милър и Ури забелязаха, че около 15% от метана в изкуствената атмосфера се трансформира в по-прости въглеродни съединения (като формалдехиди).

Впоследствие тези прости съединения бяха комбинирани за образуване на молекули като мравчена киселина, урея и аминокиселини (като глицин и аланин).

Аминокиселините са една от основните структури за образуване на протеини и други сложни молекули, необходими за образуването на живи същества.

Трябва да се отбележи, че по-късно беше установено, че някои от елементите на бульона на Милър-Ури не присъстваха в примитивната атмосфера на Земята.

Въпреки това, този експеримент показа, че молекулите, необходими за развитието на устойчив живот, могат да се образуват естествено от неорганични елементи.

Теорията на РНК срещу теорията на протеините

След като беше установена възможността молекулите да се появят по-спонтанно в примитивната Земя, беше създаден следният въпрос: кои молекули са възникнали първо: рибонуклеиновата киселина (РНК) или протеините?

Теория на РНК

Привържениците на теорията на РНК твърдят, че тази наследствена молекула е от съществено значение за развитието на други съединения.

Тази теория придоби значение, когато Томас Чех открива рибозими, молекули РНК, които съдържат ензими.

Тези ензими имат способността да създават връзки между аминокиселините, за да образуват протеини. По този начин, ако молекулите на РНК могат да предават информация и да действат като ензими, защо са необходими протеини?

Теория на протеините

Привържениците на теорията на протеините посочват, че без ензими (които са протеини) никоя молекула не би могла да се репликира (дори и РНК).

Също така, тази теория посочва, че нуклеотидите (компоненти на нуклеиновите киселини) са твърде сложни, за да се образуват спонтанно.

В допълнение към това, протеините са много по-лесни за синтезиране (както е доказано от експеримента на Милър-Ури).

Трябва да се отбележи, че нуклеотидите могат също да бъдат образувани от неорганични компоненти, ако условията са подходящи.

Както можете да видите, казвайки, че това, което е на първо място (РНК или протеини), е парадокс, който все още не е решен.

Теория на хидротермалните източници

Примитивната атмосфера на Земята беше враждебна, с малко кислород в газообразно състояние. Нямаше озонов слой, който да защитава планетата.

Това означава, че слънчевите ултравиолетови лъчи лесно могат да достигнат земната повърхност. Следователно животът на Земята не беше възможен.

Това накара много учени да предположат, че първите същества са възникнали в дълбоки води, където те не са достигнали до ултравиолетовите лъчи.

По-конкретно, смята се, че животът произхожда от хидротермални източници. Въпреки че тези водни източници са изненадващо горещи, дори и днес те показват примитивни форми на живот, които може да са възникнали в докембрия.

Поради тази причина е много вероятно да се мисли, че първите организми са се появили под водата. От там те се развиват, за да формират различните видове, които познаваме днес.