Hidrotermalna hipoteza

Kakšna je hidrotermalna hipoteza?

The Hidrotermalna hipoteza Njegov cilj je razložiti primitivne razmere, v katerih so prvi načini življenja nastali na planetu Zemlja, in kot glavni scenarij predlagajo vroče vzmeti oceanov, ki se nahajajo v globinah oceanov.

Nahaja se niz vročih vzmeti s temperaturami, ki dosežejo 350 ° C, kjer se nahaja vrsta favne, značilne za te pogoje, kot so školjke, črvi, raki, porme in nekatere ehinoderme (morske zvezde in njihovi sorodniki).

Ti dokazi kažejo, da so bila globoka oceanska okolja verjetno primerna za izvor življenja, prva oblika pa so bili kemioautotrofni mikroorganizmi.

Poleg tega v vreli vodi naseljuje vrsto kemosintetskih bakterij, ki izvlečejo svojo energijo iz žveplovih snovi, ki so v tej vrsti okolja v izobilju.

Kemosintetske bakterije imajo funkcije proizvajalcev v ekosistemih, ki so osnova prehranske verige, analogne vlogi rastlin v tipičnih ekosistemih.

Ideje, povezane s hidrotermalno hipotezo.

Ozadje in alternativne teorije

Raziskovalci že več desetletij predlagajo desetine, da teorije, ki si prizadevajo razložiti izvor življenja in zavzeto okolje, v katerem bi bilo treba razviti. Kako je življenje nastalo, je bilo eno najstarejših in najbolj spornih znanstvenih vprašanj.

Nekateri avtorji podpirajo primarni izvor metabolizma, medtem ko njihovi nasprotniki podpirajo genetski izvor.

Panspermia

Sredi -1900 je priznani znanstvenik Arrenius predlagal teorijo o panspermiji ali kozmološki teoriji. Ta ideja vzbuja izvor življenja zahvaljujoč prihodu vesoljskih mikroorganizmov s planeta, kjer je bilo že prej življenje.

Logično je, da kozmološka teorija ne ponuja idej, ki rešujejo problem, saj ne pojasnjuje, kako nezemeljsko življenje izvira na omenjenem hipotetičnem planetu.

Poleg tega ni zelo verjetno, da so mikroskopske entitete, ki so kolonizirale prebiotično okolje, preživele pogoje prostora, dokler ne dosežejo planeta Zemlje.

Abiotski modeli

Abiotski modeli predlagajo, da življenje izvira iz "mikrostruktur" kot oblik prehoda med organskimi molekulami in prvimi načini življenja. Med glavnimi zagovorniki te teorije je Oparín, Sydney W. Lisica in alfonso f. Herrera.

Po mnenju Oparin in Haldane so Coacervados predhodniki življenja progiontes, ki jih omejuje plazemska membrana, ki omogoča interakcijo z njegovim okoljem. Po mnenju avtorjev izvirajo pred molekulami, ki prenašajo genetske informacije: DNK ali RNA.

Po drugi strani sta Stanleyju Millerju in Haroldu Ureyju uspela zgraditi iznajdljiv sistem, ki je posnemal "primitivno vzdušje življenja". Komponente, ki so prisotne v hipotetični atmosferi, zelo drugačne od toka.

Foxu je uspelo pridobiti mikrosfere velikosti, podobne bakterijam, pri čemer je aminokisline podvrgel toplotnemu viru.

Podobno so drugi raziskovalci dosegli sintezo organskih molekul z uporabo anorganskih molekul in tako pojasnili izvor življenja iz abiotskega okolja.

RNA svet

Drugi položaj izvora življenja postulira videz molekul, ki vsebujejo genetske informacije kot glavni dogodek. Več avtorjev zagovarja izvor življenja pred RNA in trdi, da je ta molekula hkrati služila kot predloga in katalizator.

Največji dokazi so obstoj ribosomov, molekul RNA, ki lahko katalizirajo reakcije in hkrati shranjujejo informacije v njenem nukleotidnem zaporedju.

Kakšna je hidrotermalna hipoteza?

Hidrotermalna hipoteza predlaga ta ekstremna vodna okolja kot pravo mesto za sintezo organskih spojin, ki so privedle do izvora živih organizmov na zemlji.

Avtorji te teorije temeljijo na arhejskih fosilih, sodobnih sistemih hidrotermalnih virov, ter teoretičnih in eksperimentalnih opazovanj.

Za hidrotermalne sisteme so značilni visokoenergetski tokovi, zelo reducirajoče okolje in obilje mineralnih gline, ki so idealne površine za katalitične reakcije. Poleg tega ima visoke koncentracije CH₄, Nh₃, H₂ in različne kovine.

Hipoteza je sestavljena iz zaporedne pretvorbe CH₄, Nh₃, H₂ V aminokislinah te v beljakovinah in nato v bolj zapletenih polimerih, dokler ne dosežejo strukturiranega metabolizma in živih organizmov.

Pri pregledu fosilov v predkambrijskih kamninah so bile najdene strukture, ki opominjajo celice, ki segajo od 3,5 do 3,8 milijarde let, v sklopih hidrotermalnih podmornic.

V nasprotju s prejšnjimi hipotezami hidrotermalna hipoteza kot vir energije predlaga toploto in ne UV žarki in električne izpuste, kot je model "Primalna juha". Poleg tega ta model predlaga, da obstajajo okoljski gradienti glede na temperaturo, pH in kemično koncentracijo.

Kritika hidrotermalne hipoteze

Čeprav ima hidrotermalna hipoteza več veljavnih argumentov, ni splošno sprejeta. Ena od kritik izvora življenja v viru toplotne vode je neskladnost in pomanjkanje informacij o geoloških modelih prebiotične dobe.

Prav tako bi se nepogrešljive molekule za razvoj življenja - kot so nukleinske kisline, beljakovine in membrane - soočale.

Verjetno pa je tudi, da so bili prvi načini življenja termostabilni, podobni termofilni organizmi, ki danes naseljujejo ekstremna okolja.

Po drugi strani se pojavi še ena neprijetnost, povezana s koncentracijo komponent. Malo je verjetno, da bi se življenje lahko razvilo v prostranosti prebiotskih oceanov, kjer bi bile biomolekule izjemno razredčene in raztresene.

Da bi bilo okolje primerno za izvor življenja, mora povzročiti interakcije med molekulami, tako da tvorijo bolj zapletene entitete; Ne redčite jih, kot bi se zgodilo v oceanskih globinah.

Zagovorniki hidrotermalne teorije kažejo, da lahko življenje izvira iz razmejenih območij, ki preprečujejo redčenje na novo oblikovanih molekul, kot so kraterji.