Hydrothermal hypotesebaggrund, hvad den består af og kritik

den hydrothermal hypotese sigter mod at forklare de primitive forhold, hvor de første livsformer på planet Jorden stammer fra, og som hovedscenario foreslår de varme kilder, der ligger i havets dybder.

Har identificeret en række varme kilder med temperaturer nå 350 ° C, hvor en række dvæler fauna af disse betingelser, som muslinger, orme, krebsdyr, pighuder Porifera og nogle (starfish og deres slægtninge).

Dette bevis tyder på, at dybe havmiljøer sandsynligvis var tilstrækkelige til livets oprindelse, og de første former for liv var de kemoautotrofe mikroorganismer.

Derudover har kogende vand en række kemosyntetiske bakterier, der ekstraherer deres energi fra svovlstoffer, som er rigelige i denne type miljø.

Kemosyntetiske bakterier har funktioner hos producenter i økosystemer, som er basis for fødekæden, analog med planternes rolle i typiske økosystemer.

Idéer relateret til den hydrotermiske hypotese begyndte at dukke op i begyndelsen af ​​1977, da forskeren Corliss gjorde direkte observationer i de hydrotermiske systemer i Galapagosøerne..

indeks

• 1 Baggrund og alternative teorier
  • 1.1 Panspermia
  • 1.2 Abiotiske modeller
  • 1.3 World of RNA
• 2 Hvad består den af??
• 3 Kritik til teorien
• 4 referencer

Antecedents og alternative teorier

I flere årtier har forskere foreslået snesevis af teorier, der har til formål at forklare livets oprindelse og det miljø, hvor det blev udviklet. Hvordan livet opstod har været et af de ældste og mest kontroversielle videnskabelige spørgsmål.

Nogle forfattere understøtter metabolismeens primære oprindelse, mens deres modstandere understøtter den genetiske oprindelse.

panspermia

I midten af ​​1900'erne foreslog den berømte forsker Arrhenius teorien om panspermia eller kosmologisk teori. Denne idé hæver livets oprindelse takket være ankomsten af ​​rumlige mikroorganismer fra en planet, hvor livet eksisterede tidligere.

Logisk set giver den kosmologiske teori ikke ideer, der løser problemet, da det ikke forklarer, hvordan det ydre-jordiske liv stammer fra den hypotetiske planet.

Desuden er det ikke meget sandsynligt, at de mikroskopiske enheder, der koloniserede præbiotiske miljøer, har overlevet rumforholdene, indtil de når planet Jorden.

Abiotiske modeller

De abiotiske modeller foreslår, at livet stammer fra "mikrostrukturer" som former for overgang mellem organiske molekyler og de første former for liv. Blandt de vigtigste forsvarere af denne teori er Oparín, Sydney W. Fox og Alfonso F. Herrera.

Ifølge Oparin og Haldane er coacervates probiontes forstadier af livet, afgrænset af en plasmamembran, der tillader interaktion med deres omgivelser. Ifølge forfatterne stammer de fra de molekyler, der transmitterer den genetiske information: DNA eller RNA.

For deres vedkommende formåede Stanley Miller og Harold Urey at opbygge et genialt system, der efterlignede "livets primitive atmosfære". De komponenter, der er til stede i den hypotetiske atmosfære, meget forskellige fra den nuværende, kunne syntetisere organiske molekyler uundværlige for livet (som aminosyrer), når varme og spænding blev påført.

Fox formåede at opnå mikrosfærer af en størrelse svarende til bakterier, idet de udsatte aminosyrerne for en varmekilde.

På samme måde har andre forskere opnået syntesen af ​​organiske molekyler ved hjælp af uorganiske molekyler som råmateriale og forklarer på denne måde livets oprindelse fra et abiotisk miljø.

RNA verden

En anden position af livets oprindelse postulaterer som hovedhændelsen udseendet af molekyler, som indeholder genetisk information. Flere forfattere forsvarer livets oprindelse fra RNA og hævder, at dette molekyle tjente som skabelon og katalysator på samme tid.

Det største bevis er eksistensen af ​​ribosomer, RNA-molekyler, der er i stand til at katalysere reaktioner og samtidig lagre information i deres nukleotidsekvens.

Hvad består det af??

Den hydrotermiske hypotese foreslår disse ekstreme vandmiljøer som det rette sted for syntesen af ​​organiske forbindelser, der førte til oprindelsen af ​​levende organismer på Jorden.

Forfatterne af denne teori er baseret på arkæa fossiler, moderne systemer af ubåds hydrothermal ventilationskanaler og teoretiske og eksperimentelle observationer..

Hydrotermiske systemer er præget af høje energistrømme, en stærkt reducerende miljø og rigelige mineralske lerarter, som er ideelle overflader til katalytiske reaktioner. Derudover har den høje koncentrationer af CH₄, NH₃, H₂ og forskellige metaller.

Hypotesen består af den sekventielle omdannelse af CH₄, NH₃, H₂ i aminosyrer, disse i proteiner og derefter i mere komplekse polymerer, indtil du når en struktureret metabolisme og levende organismer.

Når man undersøger fossiler i prækambriske sten, er der fundet strukturer, der minder om celler fra 3,5 til 3,8 milliarder år siden, i hydrotermiske undervandsanlæg..

I modsætning til de foregående hypoteser foreslår den hydrotermiske hypotese varme som energikilde og ikke UV-stråler og elektriske udladninger, såsom "primordialsuppe" -modellen. Desuden foreslår denne model eksistensen af ​​miljøgradienter med hensyn til temperatur, pH og kemisk koncentration.

Kritik til teorien

Selv om den hydrotermiske hypotese har flere gyldige argumenter, er det ikke universelt accepteret. En af kritikerne af livets oprindelse i en termisk vandkilde er uoverensstemmelsen og manglen på information vedrørende de geologiske modeller af den præbiotiske periode.

Ligeledes vil de uundværlige molekyler til udvikling af livet - såsom nukleinsyrer, proteiner og membraner - blive udsat for deres umiddelbare ødelæggelse på grund af de høje temperaturer i de hydrotermiske miljøer.

Det er dog også sandsynligt, at de første livsformer var termostabile, ligner de termofile organismer, der i dag befinder sig i ekstreme miljøer.

På den anden side opstår der en anden ulempe forbundet med koncentrationen af ​​komponenterne. Det er usandsynligt, at livet kunne have udviklet sig i de præbiotiske oceaners storhed, hvor biomolekyler ville være ekstremt fortyndet og spredt.

For at et miljø skal være egnet til livets oprindelse, skal det favorisere samspillet mellem molekylerne, således at de danner mere komplekse enheder; Fortynd dem ikke, som de ville i havets dybder.

Proponenter for hydrotermisk teori tyder på, at livet kunne stamme i afgrænsede områder, der ville forhindre fortynding af nydannede molekyler, såsom kratere.

referencer

1. Chatterjee, S. (2016). Et symbiotisk billede af livets oprindelse ved hydrotermiske krater-søer. Fysisk kemi kemisk fysik, 18(30), 20033-20046.
2. Corliss, J. B., Baross, J. A., & Hoffman, S. E. (1981). En hypotes om forholdet mellem ubåds varme kilder og livets oprindelse på jorden. Oceanologica Acta, Særligt problem.
3. Holm, N.G. (1992). Hvorfor foreslås hydrotermiske systemer som troværdige miljøer for livets oprindelse? i Marine Hydrothermal Systems og Livets Oprindelse (s. 5-14). Springer, Dordrecht.
4. Jheeta, S. (2017). Livets Opkomst Landskab. Livet, 7(2), 27.
5. Lanier, K. A., & Williams, L. D. (2017). Livets oprindelse: Modeller og data. Journal of Molecular Evolution, 84(2), 85-92.